植被屏障滞尘特性研究与多孔屏障仿生设计
发布时间：2020-12-08 11:12
随着经济快速发展,开放源颗粒物对大气环境的污染越发严重,逸散的大气颗粒物会引起雾霾、料堆材料浪费、危害人体健康以及制约经济的发展。减少开放源颗粒物最有效的管理策略之一是在大气颗粒物的扩散过程中设置植被屏障或者人工多孔屏障来阻滞拦截颗粒物。植被屏障能作为一种多孔介质,可将不同粒径颗粒物滞留于树冠内部,且可通过枝叶摆动调整孔隙度以适应风力变化,但植被生长受水资源、土壤质地和季节的限制。人工多孔屏障,包括刚性和柔性防风抑尘网,则没有以上限制,其主要是通过降低风速来减少颗粒物的逸散,然而对微细颗粒物的拦截效果较差,降风效果与作用在屏障上的风荷载存在矛盾,且最佳的屏障开孔形式限制在固定的孔隙度。因此,学习和借鉴植被屏障的滞尘优势特点,改进现有人工多孔屏障的设计,提高其改善风环境以及阻滞拦截微细颗粒物的性能,对减少开放源颗粒物的释放具有重要意义。本文以东北地区典型绿化树种紫叶稠李、樟子松、山丁子和三角枫为研究对象,通过研制蛋鸡舍颗粒物,模拟其逸散,对四种植被屏障进行颗粒物阻滞试验,得到不同树种对颗粒物的阻滞能力,分析了植被屏障的风速衰减效率、环境温度和相对湿度对颗粒物阻滞能力的影响,并从中了解植被...
【文章来源】： 赵冬森 吉林大学
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
屏障附近典型的气流
吉林大学硕士学位论文13图2.1颗粒物扩散阻滞模拟试验示意图2.2.1植被屏障本研究于2018年9月从长春市净月区某一林业基地选取东北地区典型的4种绿化树种各2颗，要求生长状态良好，无病害，枝繁叶茂，树高基本一致，分别是：紫叶稠李，樟子松，山丁子和三角枫，如表2.1所示。将4种试验树种移栽于箱子中，每种树由两颗组成树冠密集的植被屏障。试验期间每天早晚各浇水一次，保证树的正常存活。表2.1试验树种的基本信息名称拉丁学名叶习性科属树龄（年）树高h（m）树冠长l（m）树冠宽w（m）监测高度叶面积指数紫叶稠李(Padusvirginiana‘CanadaRed’)落叶蔷薇科稠李属53.22.41.71.0樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.)常绿松科松属83.22.51.80.8
吉林大学硕士学位论文15图2.2热线式风速计图2.3气溶胶监测仪表2.2试验期间场地的气象信息树种测试日期风速（m/s）温度（℃）湿度（%）AQIPM2.5（μg/m3）PM10（μg/m3）樟子松9-083.322.935.028928山丁子9-082.618.040.328928三角枫9-103.529.525.1421342紫叶稠李9-115.026.938.84113362.2.4数据分析植被屏障整体的滞尘能力采用其上下风向的颗粒物浓度相对变化来描述。此外，植被屏障通过降低风速可以使悬浮颗粒物沉降，滞留于植被屏障树冠内部[66]，[67]，因此本章研究了植被屏障对风速的衰减性能。植被屏障疏密度、上风向风速、温度和相对湿度会影响含尘气流在枝叶间的运动，从而影响植被屏障的颗粒物阻滞效率[121]。而植被屏障的风速衰减效率与植被屏障的疏密度和上风向风速有关。因此，本研究采用灰色关联分析法探究植被屏障风速衰减效率、温度和相对湿度对颗粒物阻滞效率的主次性。(1)植被屏障对颗粒物的阻滞效率(%),用于定量表示植被屏障对颗粒物的阻滞作用，采用式（2.1）评估，计算方程如下：=()/×100…………………………………………(2.1)式中，和分别为试验期间上、下风向监测点PM1、PM2.5和PM10
【参考文献】：
期刊论文
[1]八种乔木滞尘效益及其与叶表面特征关系[J]. 林星宇,李海梅,李彦华,姜月梅. 北方园艺. 2019(17)
[2]2018年《中国生态环境状况公报》(摘录二)[J]. 环境保护. 2019(12)
[3]昆明市6个绿化树种叶表微结构与滞尘能力的关系研究[J]. 孙应都,陈奇伯,李艳梅,杨思莹. 西南林业大学学报(自然科学). 2019(03)
[4]基于HJ-1卫星数据的郑州市区PM10反演方法研究[J]. 许军强,袁晶,卢意恺,李光辉. 环境与发展. 2019(04)
[5]新时代背景下环境保护政策对雾霾防治的效应分析——基于PM2.5浓度变化视角的实证研究[J]. 张立文,程东坡,许玲丽. 上海财经大学学报. 2019(02)
[6]中国近年PM2.5污染研究进展[J]. 邹佳乐,林尧林,杨薇. 环境污染与防治. 2019(03)
[7]北京西山绿化树种PM2.5吸附量及叶表面AFM特征分析[J]. 鲁绍伟,蒋燕,李少宁,赵娜,陈波. 生态学报. 2019(10)
[8]非均匀孔隙率防风抑尘网优化设计[J]. 王世杰,宋翀芳,雷勇刚,景胜蓝,秦成君,刘治廷. 华侨大学学报(自然科学版). 2018(06)
[9]昆明市主要绿化树种叶片滞尘能力的叶表微形态学解释[J]. 李艳梅,陈奇伯,王邵军,孙应都,杨淏舟,杨思莹. 林业科学. 2018(05)
[10]公路扬尘治理的巩义实践[J]. 刘前途. 中国公路. 2018(07)
博士论文
[1]城市森林植被吸附PM2.5功能研究[D]. 赵新新.沈阳农业大学 2018
[2]武汉城市干道绿化隔离带消减颗粒物效应及优化建议[D]. 陈小平.华中农业大学 2017
[3]北京市主要树种滞纳空气颗粒物功能研究[D]. 张维康.北京林业大学 2016
[4]哈尔滨居住小区绿地植物生态效益及优化配置研究[D]. 郭杨.东北林业大学 2015
[5]浮尘的发生规律及塔里木盆地浮尘对冬小麦影响的研究[D]. 李巧云.湖南农业大学 2012
硕士论文
[1]植被屏障对开放式逸散源颗粒物的阻滞模拟和试验研究[D]. 马淑丽.吉林大学 2019
[2]扬尘治理背景下的施工阶段工程造价控制研究[D]. 孟耀东.郑州大学 2019
[3]天台县公益林生态效益评价研究[D]. 陈子剑.浙江农林大学 2019
[4]道路绿化带滞尘、降噪效益的定量研究[D]. 吴梦莹.西北农林科技大学 2018
[5]机械通风式畜禽舍排风口处颗粒污染物逸散及其拦截控制[D]. 王春.吉林大学 2018
[6]基于欧拉—拉格朗日法的室外颗粒污染物在室内的扩散研究[D]. 姚聚鹏.山东建筑大学 2018
[7]无控粉尘抑尘方法及运移规律研究[D]. 张奕君.湖南科技大学 2011
[8]强风流过散堆料场的流场模拟与抑尘研究[D]. 董纪鹏.青岛科技大学 2009
[9]南京雨花台区主要绿化树种滞尘能力与绿地花境建设[D]. 朱天燕.南京林业大学 2007
本文编号：2904993
【文章来源】： 赵冬森 吉林大学
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
屏障附近典型的气流
吉林大学硕士学位论文13图2.1颗粒物扩散阻滞模拟试验示意图2.2.1植被屏障本研究于2018年9月从长春市净月区某一林业基地选取东北地区典型的4种绿化树种各2颗，要求生长状态良好，无病害，枝繁叶茂，树高基本一致，分别是：紫叶稠李，樟子松，山丁子和三角枫，如表2.1所示。将4种试验树种移栽于箱子中，每种树由两颗组成树冠密集的植被屏障。试验期间每天早晚各浇水一次，保证树的正常存活。表2.1试验树种的基本信息名称拉丁学名叶习性科属树龄（年）树高h（m）树冠长l（m）树冠宽w（m）监测高度叶面积指数紫叶稠李(Padusvirginiana‘CanadaRed’)落叶蔷薇科稠李属53.22.41.71.0樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.)常绿松科松属83.22.51.80.8
吉林大学硕士学位论文15图2.2热线式风速计图2.3气溶胶监测仪表2.2试验期间场地的气象信息树种测试日期风速（m/s）温度（℃）湿度（%）AQIPM2.5（μg/m3）PM10（μg/m3）樟子松9-083.322.935.028928山丁子9-082.618.040.328928三角枫9-103.529.525.1421342紫叶稠李9-115.026.938.84113362.2.4数据分析植被屏障整体的滞尘能力采用其上下风向的颗粒物浓度相对变化来描述。此外，植被屏障通过降低风速可以使悬浮颗粒物沉降，滞留于植被屏障树冠内部[66]，[67]，因此本章研究了植被屏障对风速的衰减性能。植被屏障疏密度、上风向风速、温度和相对湿度会影响含尘气流在枝叶间的运动，从而影响植被屏障的颗粒物阻滞效率[121]。而植被屏障的风速衰减效率与植被屏障的疏密度和上风向风速有关。因此，本研究采用灰色关联分析法探究植被屏障风速衰减效率、温度和相对湿度对颗粒物阻滞效率的主次性。(1)植被屏障对颗粒物的阻滞效率(%),用于定量表示植被屏障对颗粒物的阻滞作用，采用式（2.1）评估，计算方程如下：=()/×100…………………………………………(2.1)式中，和分别为试验期间上、下风向监测点PM1、PM2.5和PM10
【参考文献】：
期刊论文
[1]八种乔木滞尘效益及其与叶表面特征关系[J]. 林星宇,李海梅,李彦华,姜月梅. 北方园艺. 2019(17)
[2]2018年《中国生态环境状况公报》(摘录二)[J]. 环境保护. 2019(12)
[3]昆明市6个绿化树种叶表微结构与滞尘能力的关系研究[J]. 孙应都,陈奇伯,李艳梅,杨思莹. 西南林业大学学报(自然科学). 2019(03)
[4]基于HJ-1卫星数据的郑州市区PM10反演方法研究[J]. 许军强,袁晶,卢意恺,李光辉. 环境与发展. 2019(04)
[5]新时代背景下环境保护政策对雾霾防治的效应分析——基于PM2.5浓度变化视角的实证研究[J]. 张立文,程东坡,许玲丽. 上海财经大学学报. 2019(02)
[6]中国近年PM2.5污染研究进展[J]. 邹佳乐,林尧林,杨薇. 环境污染与防治. 2019(03)
[7]北京西山绿化树种PM2.5吸附量及叶表面AFM特征分析[J]. 鲁绍伟,蒋燕,李少宁,赵娜,陈波. 生态学报. 2019(10)
[8]非均匀孔隙率防风抑尘网优化设计[J]. 王世杰,宋翀芳,雷勇刚,景胜蓝,秦成君,刘治廷. 华侨大学学报(自然科学版). 2018(06)
[9]昆明市主要绿化树种叶片滞尘能力的叶表微形态学解释[J]. 李艳梅,陈奇伯,王邵军,孙应都,杨淏舟,杨思莹. 林业科学. 2018(05)
[10]公路扬尘治理的巩义实践[J]. 刘前途. 中国公路. 2018(07)
博士论文
[1]城市森林植被吸附PM2.5功能研究[D]. 赵新新.沈阳农业大学 2018
[2]武汉城市干道绿化隔离带消减颗粒物效应及优化建议[D]. 陈小平.华中农业大学 2017
[3]北京市主要树种滞纳空气颗粒物功能研究[D]. 张维康.北京林业大学 2016
[4]哈尔滨居住小区绿地植物生态效益及优化配置研究[D]. 郭杨.东北林业大学 2015
[5]浮尘的发生规律及塔里木盆地浮尘对冬小麦影响的研究[D]. 李巧云.湖南农业大学 2012
硕士论文
[1]植被屏障对开放式逸散源颗粒物的阻滞模拟和试验研究[D]. 马淑丽.吉林大学 2019
[2]扬尘治理背景下的施工阶段工程造价控制研究[D]. 孟耀东.郑州大学 2019
[3]天台县公益林生态效益评价研究[D]. 陈子剑.浙江农林大学 2019
[4]道路绿化带滞尘、降噪效益的定量研究[D]. 吴梦莹.西北农林科技大学 2018
[5]机械通风式畜禽舍排风口处颗粒污染物逸散及其拦截控制[D]. 王春.吉林大学 2018
[6]基于欧拉—拉格朗日法的室外颗粒污染物在室内的扩散研究[D]. 姚聚鹏.山东建筑大学 2018
[7]无控粉尘抑尘方法及运移规律研究[D]. 张奕君.湖南科技大学 2011
[8]强风流过散堆料场的流场模拟与抑尘研究[D]. 董纪鹏.青岛科技大学 2009
[9]南京雨花台区主要绿化树种滞尘能力与绿地花境建设[D]. 朱天燕.南京林业大学 2007
本文编号：2904993
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